Zeolithe und verwandte Molekularsiebe

Zeolithe bilden eine Klasse von kristallinen mikroporösen Feststoffen. Es handelt sich meist um Alumosilicate, deren Strukturen aus eckenverknüpften SiO₄ - und AlO₄ - Tetraedern gebildet werden. Der Einbau von dreiwertigen Aluminiumkationen, die tetraedrisch von Sauerstoffanionen koordiniert werden, in das Silicatgerüst führt zu negativen Gerüstladungen. Dieser Ladungen werden durch austauschbare Kationen in den Mikroporen (< 2 nm) der Zeolithe kompensiert. Die Mikroporen sind intrinsische Baueinheiten von Zeolithstrukturen und bilden Kanäle und/oder Käfige innerhalb der Strukturen aus. Austausch der in den Mikroporen vorliegenden Kationen durch Protonen resultiert in Zeolithen mit den Eigenschaften von Feststoff-Säuren. Solche Materialien sind ausgezeichnete Katalysatoren für petrochemische Prozesse und für die Produktion von Feinchemikalien. Darüber hinaus limitieren die Porengrößen und –geometrie die Größe von Molekülen, die in die Poren der jeweiligen Zeolithe eindiffundieren können. Dies macht Zeolithe zu sehr selektiven Katalysatoren und effizienten Adsorbentien.